Таблица Менделеева. Элементы уже близко - Аркадий Искандерович Курамшин

За последние полвека платина действительно пришла к успеху – платиновые катализаторы используются в нефтепереработке – с их помощью увеличивают октановое число бензина и получают сырье для производства полимеров. В 2007 году Нобелевская премия по химии была присуждена Герхарду Эртлю, исследования которого помимо прочего были посвящены и процессам окисления моноксида углерода (СО) на поверхности платины – процессу, регулярно протекающему в выхлопной системе автомобилей. Именно каталитические свойства платины позволили Иоганну Дёберейнеру сконструировать каталитический источник огня, прототип современных зажигалок – «Огниво Дёберейнера».

79. Золото

Золото – мягкий металл, тот металл, добыче которого мешала платина, один из древнейших металлов, известных человечеству. Международное латинское название золота aurum означает «жёлтое» и родственно с утренней зарёй – Авророй (Aurora), славянское «золото» тоже имеет отношение к жёлтому цвету. В среднем в земной коре содержится 4,5 миллиграмма золота на тонну породы. Золото – моноизотопный элемент, единственный нуклид в земной коре – это 197Au. Есть ещё 28 радиоактивных изотопов золота, каждый из которых получают искусственным путём.

Золото находится в одной группе с медью и серебром, и именно эти три металла стали известны человеку с древности, начав служить как первые монетные металлы. Результаты раскопок говорят о том, что первые золотые монеты были в ходу уже в Древнем Египте в 3400 году до нашей эры. В те времена золото не было самым дорогим металлом – металлическое железо, попадавшее на Землю с метеоритами, стоило гораздо больше.

Бо́льшая часть золота, с которым мы имеем дело в настоящее время, либо добыто в Средиземноморье в древние времена, либо вывезено из Нового Света испанцами и португальцами в Европу в XVI веке (по оценкам историков, только в период с 1541 по 1560 год испанцы доставили в Европу золотых артефактов от мезоамериканских индейцев общей массой 500 тонн, которые все в соответствии с королевским указом были переплавлены для чеканки монет). Это древнее золото с тех пор постоянно перерабатывается снова и снова.

В 1849 году были найдены золотоносные рудники в Сибири и Калифорнии, в 1851 году – в Новом Южном Уэльсе, в 1884 году —в Трансваале, в 1896-м – на Клондайке и в 1900 году – на Аляске, и добыча золота начала расти. В настоящий момент годовая добыча золота составляет около 2300 тонн (в 2010-е годы Россия находится на втором-третьем месте, добывая 250–270 тонн золота ежегодно), а за всю свою историю человечеством добыто около 161 тысячи тонн золота.

Золото стало одним из первых металлов человечества благодаря относительно простому способу его добычи – в природе самородное золото не образует сплавы с другими металлами, и, так как это металл плотный, в потоке воды минералы с плотностью меньше золота смываются, и металл концентрируется в тяжёлой фракции. В небольших объёмах такую промывку золота можно проводить вручную с помощью промывочного лотка, что и используется для сбора самородков золота с древности и до нашего времени. Самый крупный золотой самородок назывался «Желанный незнакомец» и был обнаружен в австралийской провинции Виктория в 1869 году, он весил больше 71 килограмма, из которых на чистое золото приходилось 65 килограммов. В ювелирном деле чистое золото обозначается как 24-каратное, сплав, содержащий 75% золота, – 18-каратное золото и сплав, в состав которого входит 50% чистого золота, – 50-каратное золото. В России общепринятыми считаются пять проб золотых ювелирных сплавов: золото 375, 500, 585, 750 и 958, в них проба золота примерно соответствует количеству массовых частей золота на тысячу частей сплава.

Золото очень мягкий металл, в бронзовом веке резать и получать тонкие пластинки золота, расплющивая их, людям удавалось даже с помощью бронзовых и каменных инструментов. Для украшения и в ритуальных целях люди собирали воедино большие количества золота. Так, саркофаг фараона Тутанхамона состоял из 112 килограммов золота. Говорить о том, что на захоронение других фараонов, успевших поцарствовать бо́льшие сроки, чем Тутанхамон, умерший в 19 лет, вряд ли уместно – молодой правитель успел провести религиозную реформу, восстановив в Египте культ Амона и старых богов, не преследуя при этом желающих исповедовать культ Атона, остановив религиозные распри.

В настоящее время с помощью орудий, более совершенных, чем доступные современникам Тутанхамона, один грамм золота можно превратить в золотую фольгу площадью 1 квадратный метр и толщиной 230 атомов. Такая фольга использовалась для нанесения покрытий на стёкла кабины сверхзвукового пассажирского самолёта «Конкорд» для защиты пилотов от ультрафиолета, а сейчас с помощью этой фольги часто модифицируют стёкла небоскрёбов для защиты как от тепла, так и от ультрафиолета. Из одного грамма золота можно вытянуть 165 метров золотой проволоки толщиной 20 микрометров – она используется в качестве контактов в микроэлектронике. Ещё одно применение золота, которое стало актуальным в 2010-х годах, – катализ органических реакций. Из-за того, что долгое время золото так или иначе использовалось для обеспечения национальных финансовых систем, этот металл включился в «каталитическую гонку» позже платины и палладия, однако его соединения тоже могут выступать в качестве эффективных катализаторов.

80. Ртуть

Известные сюжеты Башорга про ломы, плавающие в ртути, и урановые ломы, тонущие в ртути, увы, не имеют ничего общего с реальностью.

Да, по закону Архимеда стальной лом должен плавать на поверхности ртути (его плотность ниже плотности ртути), а лом из урана – тонуть (кубический сантиметр урана тяжелее кубического сантиметра ртути), однако есть одна деталь – ртуть растворяет в себе металлы, образуя сплавы, которые называются «амальгамы». То есть и стальной, и урановый ломы просто растворятся в чане ртути (можно, конечно, их для защиты от амальгамирования предварительно заламинировать, но это уже больше походит на обсуждения с picabu).

Амальгамирование металлов известно и применяется давно – зеркала, изготавливаемые с помощью амальгам серебра, заменили дамам Возрождения отполированные металлические листы. Однако наиболее яркая и печальная история, связанная с амальгамами, – золочение купола Исаакиевского собора.

Купол Исаакиевского собора – самый большой позолоченный купол в мире. На него было израсходовано 100 килограммов золота. Золочение выполнялось огневым методом: на медные листы наносили амальгаму золота с ртутью, а затем, нагревая листы, выпаривали ртуть, а золото прочно связывалось с медными листами. Золочение продолжалось с 1835 по 1843 год. Нанесённая таким способом позолота до сих пор украшает купол